DE635977C - Dampfkessel mit induktiver Beheizung - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Induktionsheizvorrichtung für elektrisch beheizte Dampfkessel.

Die induktive Heizung strömenden Wassers durch Ausbildung des Leitungsrohres als Sekundärleiter eines Ofentransformators ist an sich bekannt. Hierbei ergibt sich der Nachteil, daß nur verhältnismäßig geringe Wassermengen und nur bis zu einer gewissen Temperaturhöhe erwärmt werden können. Zum Zwecke der Dampferzeugung wurde weiterhin bei einer bekannten Ausführungsform zwischen einem unteren Schlammabscheider und einem oberen Dampfsammler eine Heizvorrichtung derart angeordnet, daß ein induktiv erregter Eisenkern in ein beide Behälter verbindendes metallisches Ringrohr eingreift. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Heizvorrichtung zwischen zwei Kesseln derart vorgesehen, daß durch Eisenlamellen untereinander kurzgeschlossene Rohre von Erregerspulen umgeben sind und die Flüssigkeitsräume der Kessel verbinden. Bei einer weiteren "bekannten Ausführungsform besteht die Heizvorrichtung in eimer Rohrschleife verschiedenen Durchmessers, die außen an einem Kessel angebracht ist. Alle diese bekannten Einrichtungen haben den Nachteil verhältnismäßig langsamer Durchwärmung der Gesamtmenge des zu erhitzenden Mediums. Die einzelnen Teile des beheizten Kesselinhaltes werden infolge von Änderungen des spezifischen Gewichtes und der Wärmekonvektion nach und nach allmählich durch die Heizrohre getrieben, was eine nicht unbeträchtliche Zeit in Anspruch nimmt.

Unvorteilhaft ist auch der Umstand, daß die reine Heizfläche eines Rohres innen etwas geringer ist als außen. Schließlich bildet sich an den konkaven Innenflächen eines Rohres in sehr viel höherem Maße der für den Kesselbetrieb so ungemein störende Kesselstein als an den äußeren konvexen Flächen des Rohres.

Man hat schließlich auch schon vorgeschlagen, die Primärelemente einer induktiven Wasserheizvorrichtung in das Innere isolierender, den Kessel durchsetzender Rohre zu verlegen, um welche Metallschellen als Sekundärelemente gelegt sind. Auch bei dieser bekannten Ausführungsform ist die Heizfläche noch recht gering, zumal die Kesselwandung gegen die Metallschellen thermisch und elektrisch isoliert ist und daher an der Wärmeerzeugung und -abgabe nicht teilnehmen kann. Der induktive Wirkungsgrad ist durch die zwischengeschaltete Isolierschicht ungünstig beeinflußt, und das Eisenjoch umgibt bei der bekannten Konstruktion nur einen Teil der zu erwärmenden Flüssigkeit.

Alle diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch, vermieden, daß das den

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Frits Walter in Berlin-Friedenau.

Wasserraum durchsetzende, zur Aufnahme der Primärwicklung des Ofentransformators dienende metallische Rohr gleichzeitig den Sekundärleiter des Ofentransformators bildet* Hierdurch gelingt die Erhitzung selbst -.der größten ruhenden Wassermengen' bis zu den, höchsten erreichbaren Temperaturen. Die;; Kesselsteinbildung an den konkaven Außenflächen der Rohre bleibt sehr gering, zumal to der Kesselstein allein durch die im Metall durch die Wirbelströme entstehenden Druckkräfte entfernt wird. Man nutzt die größtmögliche Heizfläche der Rohre aus und gelangt so bei frei außen um die Rohre strömendem Heizobjekt bei denkbar geringsten Anheizdauern zu hohen Temperaturen. Zwischen den Primär- und Sekundärelementen findet sich kein störendes Isolierrohr, welches die Kopplung verschlechtern würde. Dafür umfängt und beeinflußt vorteilhafterweise nach einer Ausführungsform der Erfindung das Eisenjoch den gesamten Flüssigkeitsquerschnitt.

Es war zwar schon bekannt, strömendes Wasser induktiv zu erhitzen, indem man es durch Metallrohre fließen läßt, die als Sekundäre eines Ofentransformators angeordnet sind. Diese bekannte Einrichtung erlaubte jedoch auch nur die Erwärmung verhältnismäßig geringer Wassermengen und nur bis zu einer gewissen Temperaturhöhe.

Vorteilhaft ist bei der Erfindung insbesondere die Möglichkeit, vorhandene Kessel nach geringfügiger Vieränderung für die induktive Beheizung benutzen zu können. Beispielsweise kann man Flammrohrkessel sogar ohne jede bauliche Veränderung auf Induktionsbeheizung umstellen.

Die Primärelemente sind in diesen Rohren verlagert. Sie beeinflussen nicht nur die Rohre selbst, sondern die gesamte, mit den Rohren leitend verbundene Kesselwandung und haben daher einen sehr 'hohen energetischen Nutzeffekt. Als Primärelemente dienen die Induktionsspulen sowie die Eisenteile, die zur Vermeidung der Streuung in bekannter Weise angewendet werden. Diese Eisenteile liegen zweckmäßig in der Spule und sind außerhalb des Rohres um den gesamten . Kessel herum ringförmig geschlossen. Dabei ergibt sich je Rohr ein Eisenring um den "ganzen Ofen. Diese Eisenringe können unter-■ eiiiander verbunden sein, wodurch ein Eisenfj^rijßring entsteht, der den Kessellängsschnitt ■umfaßt.

Auf der- Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Induktionskesseis dargestellt. Fig. ι zeigt einen abgebrochenen Aufriß eines Kessels, teilweise im Schnitt, nach der Linie i-i der Fig. 2, die einen Seitenrißschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1 darstellt. Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2.

Durch den Wasserraum 4 des Kessels 5 führen Rohre 6, die einen Schenkel 7 des Eisenjoches 8 sowie eine Primärspule 9 enthalten. Die außen um den Kessel herum ringförmig geschlossenen Eisenjoche 8 können durch Längsteile miteinander verbunden werden, so daß in der Höhe der Rohre 7 ein horizontaler Eisenjochring entsteht, welcher den Kessellängsschnitt umgibt. In diesem Fall können die Einzelbögen des Eisenjoches, die den Kessel in vertikalen Ebenen umfassen, in Fortfall kommen. 10 stellt den Dampfraum des Kessels dar.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Dampfkessel. mit induktiver Beheizung, bei dem die Primärwicklung in einem den Wasserraum durchsetzenden Rohr angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Rohr den Sekundärleiter des Ofentransformators bildet.

2. Dampfkessel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Eisenjoch, das den Kesselquerschnitt umfaßt und. mit einem Schenkel durch die Primärspule hindurchführt.

3. Dampfkessel nach Anspruch 2 mit mehreren Heizrohren, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenjoche aller Spulen untereinander zu einem gemeinsamen, sich parallel zur Längsachse des Kessels erstreckenden Joch verbunden sind, welches den Kessellängsschnitt umfaßt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen